教学课程资源库 更多>>

关键词： UbD理论   单元教学   基因工程   探究实践   评价  

摘要： 根据高中生物学课程标准有关要求与UbD理论观点,组建“基因工程”单元教学内容、设计单元教学目标及单元评价目标,通过真实的问题情境及具有挑战性的学习任务,引导学生主动参与观察、实验、建模及课外实验等学习活动,深度学习高中生物学知识,发展科学思维能力及实践探究能力。

关键词： 遗传现象   基因工程   物种形成   自然选择   生物特性   人类需求   人工选择   遗传学  

摘要： 基因工程缘起自农业革命伊始,人类便投身于改变物种基因的伟大事业,这是一场历时弥久的探索。在古代,尽管先民们尚未掌握遗传学的深层规律,他们却凭借直观的观察,朴素地认识到某些生物特性能够从亲代传递至子代。基于对遗传现象的理解,先民们开始尝试通过筛选具有特定特性的个体进行配对,以此培养出符合人类需求的新品种。这一过程就是“人工选择”,它与英国生物学家达尔文所描述的“自然选择”相辅相成,共同成为驱动新物种形成和物种多样性的核心动力。

关键词： 水稻   WRKY转录因子   干旱   高盐度   温度胁迫   稻瘟病   白叶枯病   纹枯病   稻飞虱  

摘要： 水稻在其生长过程中经常面临各种非生物胁迫(包括干旱、高盐度、低温及高温等)和生物胁迫(如病虫害),严重影响其正常生长发育。WRKY转录因子家族作为植物界中最为庞大的转录因子家族之一,在调控植物生长发育及应对非生物胁迫和生物胁迫方面发挥着关键作用。本文综述了WRKY转录因子的结构特点及其在水稻抗非生物胁迫(干旱、高盐、低温、高温等)、生物胁迫(稻瘟病、白叶枯病、纹枯病、稻飞虱等)基因工程中的应用进展,旨在为WRKY转录因子在水稻及其他作物抗逆性遗传改良中的应用提供理论基础和实践指导。

关键词： 宏基因组二代测序   血浆游离DNA   感染  

摘要： 感染性疾病是临床常见疾病,快速明确病原微生物对于指导合理治疗方案至关重要。传统的病原体检测方法耗时长、阳性率低,难以满足临床需求。宏基因组二代测序(metagenomic next-generation sequencing, mNGS)作为一种新型病原检测方法,不依赖于传统的微生物培养,也不需要特异性扩增,且其检测范围广泛,可检测细菌、病毒、真菌、寄生虫、罕见病原体,甚至未知病原体,近年来,已广泛应用于临床病原学诊断。尤其是基于血浆游离DNA (cell-free DNA, cfDNA)的mNGS检测,因其采样便捷、无创性及对全身感染的反映能力,已在临床诊断中得到了广泛的关注和应用。本文综述了血浆cfDNA mNGS在感染性疾病诊断中的临床价值、研究进展及未来展望,旨在为相关研究和临床实践提供参考。Infectious diseases are common in clinical practice, and the rapid identification of causative pathogens is crucial for guiding rational treatment strategies. Conventional microbiological tests are time-consuming and have low positivity rates, making it difficult to meet clinical needs. Metagenomic next-generation sequencing (mNGS), as an emerging pathogen detection method, does not rely on conventional microbial culture or specific amplification. With its broad detection scope, mNGS can identify bacteria, viruses, fungi, parasites, rare pathogens, and even unknown pathogens. In recent years, it has been widely applied in clinical pathogen diagnosis. In particular, plasma cell-free DNA (cfDNA) mNGS has gained significant attention and widespread clinical application due to its ease of sampling, noninvasive nature, and ability to reflect systemic infections. This review summarizes the clinical value, recent advances, and future perspectives of plasma cfDNA mNGS in the diagnosis of infectious diseases, aiming to provide insights for further research and clinical practice.

关键词： 合成生物学   兽医领域   基因工程   应用前景  

摘要： 合成生物学是以人工设计和基因组改造为核心的一门多学科交叉融合的前沿学科,其基于工程学原理,通过人工合成生物调控元件、模块和基因线路调控网络等对底盘细胞进行设计和改造,以实现底盘细胞和基因线路的工程化。近年来,合成生物学在我国兽医领域得到快速发展,目前已被用于基因工程疫苗研究、病原微生物检测、抗生素替代品研发等方面,并在兽用药品与生物制品研发方面展示出了巨大应用潜力,但同时也伴随着生物安全、伦理、监管、公众认知等方面的挑战。本文对合成生物学进行概述,对其在兽医领域中的研究和应用前景进行展望,以期为合成生物学在兽医领域的深入应用提供参考。

关键词： 副猪格拉瑟菌   寡肽渗透酶   过表达   基因工程   弱毒疫苗  

摘要： 本研究旨在增加副猪格拉瑟菌寡肽渗透酶(oligopeptide permease,OppA)表达量,构建可以过表达OppA的副猪格拉瑟菌株,并对其进行小鼠的免疫保护试验以评价其作为格拉瑟病弱毒活疫苗的潜力。以副猪格拉瑟菌CF7066株为亲本株,利用自然转化和Flp-FRT无抗突变系统构建副猪格拉瑟菌OppA过表达株,通过Western blot检测OppA的表达量,通过阿拉伯糖诱导和提高培养温度消除抗性基因和Flp表达质粒。进行小鼠免疫保护试验,通过检测血清中抗体水平及脾淋巴细胞增殖、观察小鼠死亡率。结果显示:构建了3株副猪格拉瑟菌OppA过表达株ΔnanH::oppA^(R),ΔnanH::oppA和ΔnanH::P qseB-oppA。由于ΔnanH::oppA^(R)株中OppA的表达量显著高于CF7066(P<0.001),所以选择该过表达株进行小鼠免疫保护试验。小鼠在免疫后进行rOppA-ELISA的抗体检测,结果表明,ΔnanH::oppA^(R)免疫组的OppA抗体水平比CF7066组、ΔnanH组和PBS组高,但低于灭活疫苗组。用rOppA蛋白刺激脾淋巴细胞,ΔnanH::oppA^(R)和CF7066组小鼠脾淋巴细胞的增殖量显著高于刺激前(P<0.05),而ΔnanH、灭活疫苗组和PBS对照组没有改变。用CF7066菌株进行攻毒,其中灭活疫苗组、ΔnanH::oppA^(R)组、CF7066组对小鼠的保护率均为100%,ΔnanH组为75%。当前研究构建的3株副猪格拉瑟菌重组菌株中,ΔnanH::oppA^(R)的OppA表达水平最高,用该菌株免疫小鼠后产生OppA特异性的体液免疫和细胞免疫,而且可对CF7066攻毒提供有效保护。基于此,副猪格拉瑟菌OppA过表达株ΔnanH::oppA^(R)有望作为副猪格拉瑟菌的减毒活疫苗。

关键词： 综合思维   跨学科实践   “三境”教学模型   “四段式”新授课教学模式  

摘要： 以“基因工程的应用和蛋白质工程”为例,依据跨学科实践的“三境”教学模型,运用“四段式”新授课教学模式,采取“融合接力课”的形式,创设“从牛胰岛素到胰岛素类似物的药物研发历程”的情境,运用知识,科学推理,设计方案,提高元认知,培养学生“综合—综合分析—综合”的综合思维,提升复杂问题解决的能力。

关键词： 病原宏基因组测序(mNGS)   DNA检测   性能验证   参考品  

摘要： 目的 建立病原宏基因组测序(metagenomic next-generation sequencing, mNGS)DNA检测流程的性能验证方案。方法 设计参考品并收集临床样本,从检测限、重复性、稳健性、抗干扰能力、特异性和准确性等维度评价mNGS分析性能,以及对不同建库方式及测序仪性能参数进行评估。结果 参考品内各物种均能稳定检出,mNGS检测限为(5.0E+02)CFU/mL(copies/mL)。重复性符合率100%,批内变异系数(coefficient of variation, CV)介于8.53%~38.73%。病原投入浓度与检出序列数的线性相关系数|r|>0.9,mNGS检测系统具有良好的稳定性。抗干扰实验结果显示,人源核酸浓度越高,mNGS检出病原序列数越少。近缘物种检出序列数比值与实际病原浓度比值接近,具有良好的检测特异性。零病原投入组D0检测结果为阴性。临床样本病原检出准确率为90.9%(10/11)。自动化移液工作站与手工建库的文库质控结果均合格。三台测序仪运行性能参数均满足或优于出厂标准。结论 初步建立了包含参考品设计、不同建库方式比较和测序仪性能参数评价等多方面在内的mNGS DNA检测流程的性能验证方案,可用于mNGS临床实验室分析性能评价及实验过程中的质量保障。

关键词： 恶性胶质瘤   溶瘤腺病毒   基因工程  

摘要： 针对恶性胶质瘤是颅内最常见的恶性肿瘤,患者的平均生存时间较短,传统治疗方法难以实现根治,而新兴的溶瘤病毒疗法存在扩散能力有限,治疗效果不理想等问题,通过基因工程技术对人5型腺病毒(Ad5)衣壳蛋白进行修饰,构建一种纤维蛋白头节区(knob)嵌合替换型溶瘤腺病毒,以提升其对胶质瘤细胞的感染和靶向能力.利用来自B亚群Ad37的knob替换Ad5的knob,证实其可利用唾液酸为受体,从而增强对胶质瘤等CAR(coxsackievirus and adenovirus receptor)低表达肿瘤细胞的感染和杀伤能力,并在体外模型中提升对血脑屏障的穿透效率,为恶性胶质瘤的治疗提供新的解决方案.

关键词： 多能性   干细胞   胚胎干细胞   诱导性多能干细胞  

摘要： 多能性干细胞具有无限增殖潜力和分化成多种类型组织细胞的能力，是当前干细胞研究的热点和焦点，家畜多能性干细胞的研究不仅具有基础理论意义，在家畜繁殖育种、生物医学、食品生产等领域具有重要的应用价值。本文以胚胎干细胞和诱导性多能干细胞为例，对多能性干细胞的多能性状态及培养条件、鉴定方法进行概述，综述了家畜多能性干细胞的研究进展，并对其应用前景进行了展望，以期为家畜多能性干细胞的研究提供参考。